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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR
SEDE ESMERALDAS (PUCESE)
Facultad Administrativa y Contable
Diseño Gráfico
Tesis de Grado
Tema:
Metodología y reconstrucción de piezas arqueológicas utilizando técnicas de modelado
3D en la cultura Tolita yacentes en la Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede
Esmeraldas.
Previo al grado académico:
Diseñador Gráfico
Autor: Carlos Alfredo Pilataxi Mendoza
Asesor de Tesis
Lic. José Luis Romero Nazareno
Esmeraldas, 2016
ii
Tribunal de Graduación
Trabajo de Tesis aprobado luego de haber cumplido con los requisitos exigidos por el
reglamento de grado de la PUCESE, previo a la obtención del título de Diseñador
Gráfico y Comunicador Visual.
---------------------------------------------
Presidente tribunal de Graduación
---------------------------------------------
Lector 1
---------------------------------------------
Lector 2
---------------------------------------------
Director de Escuela
---------------------------------------------
Director de Tesis
Esmeraldas, julio del 2016
iii
Autoría
Yo CARLOS ALFREDO PILATAXI MENDOZA, declaro que la presente
investigación enmarcada en el actual trabajo de tesis es absolutamente original,
auténtica y personal.
En virtud que el contenido de esta investigación es de exclusiva responsabilidad legal y
académica del autor y de la PUCESE.
--------------------------------------------------------------
Carlos Alfredo Pilataxi Mendoza
C.I. 0803085406
iv
AGRADECIMIENTO
A Dios por guiarme en este camino académico, por dotarme de inteligencia y valores
necesarios para enfrentar los retos presentados durante toda mi vida.
Por su incondicional apoyo con ejemplos de responsabilidad y buenos valores a mis
padres Dexi y Carlos este último que desde cielo me guía y me ampara en este largo
camino de vida.
A los docentes de esta maravillosa carrera y profesión que con sus conocimientos y
disciplinas fueron de gran ayuda para lograr este objetivo anhelado.
v
DEDICATORIA
A mis padres por su dedicación y esfuerzo, además por ser mi guía principal en la vida,
a mi hija Chelsea Renata Pilataxi Plaza con un infinito y profundo amor ya que su
presencia es un motor para seguir adelante y dejarme en claro lo maravillo de esta vida.
Gracias.
Carlos Pilataxi Mendoza
vi
ÍNDICE DE CONTENIDO
Tribunal de Graduación ................................................................................................................. ii
Autoría.......................................................................................................................................... iii
AGRADECIMIENTO ...................................................................................................................iv
DEDICATORIA ........................................................................................................................... v
ÍNDICE DE CONTENIDO ...........................................................................................................vi
RESUMEN .................................................................................................................................... ix
ABSTRACT .................................................................................................................................. x
CAPITULO I ....................................................................................................................... 1
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1
1.2 Bases teóricas científicas ..................................................................................................... 3
1.3 Definiciones conceptuales ................................................................................................... 4
1.3.1 Cultura Tolita ................................................................................................................... 4
1.3.1.1 Aspectos relevantes de la cultura Tolita ........................................................................ 5
1.3.1.2 Información y datos de los objetos arqueológicos ........................................................ 6
1.3.1.2.1 Origen de los objetos .................................................................................................. 6
1.3.1.3 Clasificación de los objetos según su tecnología .......................................................... 7
1.3.1.3.1 Alfarería ..................................................................................................................... 7
1.3.1.3.2 Metalurgia .................................................................................................................. 8
1.3.1.4 Características de piezas arqueológicas ........................................................................ 8
1.3.1.4.1 Por su forma o superficie ........................................................................................... 8
1.3.1.5 Iconografía .................................................................................................................. 11
1.3.2 Representación 2d de los objetos ................................................................................... 12
1.3.2.1 Definición 2D .............................................................................................................. 12
1.3.2.2 Fundamentos de la imagen digital ............................................................................... 12
1.3.2.2.1 Concepto .................................................................................................................. 12
1.3.3 La fotografía ................................................................................................................... 12
1.3.4. Herramientas de modelado y reconstrucción ................................................................ 13
1.3.4.1 Gráficos 3D ................................................................................................................. 13
1.3.4.1.1 Definición de términos a los gráficos 3D ................................................................. 13
1.3.4.1.2 Creación de gráficos 3D ........................................................................................... 14
vii
1.3.5 Modelado ........................................................................................................................ 15
1.3.5.1 Modelado inicial .......................................................................................................... 15
1.3.5.2 Suavizado .................................................................................................................... 16
1.3.5.3 Iluminación ................................................................................................................. 16
1.3.5.4 Renderizado ................................................................................................................. 17
1.3.6 Estudio de productos ...................................................................................................... 18
1.3.6.1 Productos de modelados según a modelados y reconstrucción gráfica ............. 19
1.3.6.2 Parámetros de evaluación de modelado ...................................................................... 19
1.3.6.3 Generalidades .............................................................................................................. 19
1.3.6.3.1 Autodesk 123 catch .................................................................................................. 19
1.3.6.3.2 Autodesk mudbox .................................................................................................... 20
1.3.6.3.3 Autodesk 3ds Max .................................................................................................... 21
1.3.6.4 Características ............................................................................................................. 22
1.3.6.5 Soporte ........................................................................................................................ 24
1.3.6.6 Facilidad de uso ........................................................................................................... 25
1.3.6.7 Rendimiento ................................................................................................................ 25
1.3.6.8 Flexibilidad ................................................................................................................. 26
1.3.6.9 Precio o Comercio ....................................................................................................... 26
1.4 Marco legal ........................................................................................................................ 28
1.5 Objetivos ........................................................................................................................... 30
1.5.1 Objetivo General ............................................................................................................ 30
1.5.2 Objetivo específico ......................................................................................................... 30
CAPITULO II .................................................................................................................... 31
2. TEXTO ........................................................................................................................... 31
2.1 Caracterización del lugar ................................................................................................... 31
2.2 Población y muestra .......................................................................................................... 31
2.3 Tipo de estudio .................................................................................................................. 32
2.4 Métodos ............................................................................................................................. 32
2.4.1 Metodología de captura de imágenes a piezas arqueológicas ........................................ 32
2.5 Técnicas ............................................................................................................................. 33
2.6 Instrumentos ...................................................................................................................... 33
2.7 Fuentes primarias y secundarias ........................................................................................ 33
CAPITULO III .................................................................................................................. 35
3. RESULTADOS .............................................................................................................. 35
3.1 Ficha de trabajo ................................................................................................................. 35
3.1.1 Capturas fotográficas de piezas Arqueológicas .............................................................. 35
viii
3.1.2 Selección de herramientas .............................................................................................. 36
3.2 Discusión .......................................................................................................................... 59
3.3 Metodología para la elaboración y construcción de modelos 3D...................................... 37
3.3.1 Creación del modelo 3D a partir de fotografías ............................................................. 37
3.3.2 Corrección y reconstrucción de Pieza Arqueológica...................................................... 46
3.3.3 Renderizado final y presentación de modelado 3D ........................................................ 55
3.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 61
CAPITULO IV .................................................................................................................. 63
4. REFERENCIAS ............................................................................................................ 63
4.1 Bibliografía ....................................................................................................................... 63
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Comparativa según los precios de los distintos
softwares……………………………..25
Tabla 2. Comparativa de software 3D según su plataforma………………………………….....26
Tabla 3. Puntuación de los softwares 3D según modelado, textura y facilidad de uso…………26
Tabla 4. Observación y análisis de piezas arqueológicas…………………………………….... 30
ix
RESUMEN
El documentar y registrar el material arqueológico ha presentado un significante
desarrollo con la aplicación de nuevas tecnologías. Estas nuevas creaciones tienen a
tener ventajas en el campo de la documentación, del estudio y la visualización de piezas
arqueológicas, estableciendo dentro del perfil de la investigación de tipo iconográfico,
donde la iconografía de la Tolita es una de las manifestaciones artísticas más ricas de la
época precolombina por sus numerosos objetos encontrados y descubiertos.
La investigación presentada tiene como objetivo reconstruir piezas arqueológicas
utilizando técnicas de modelado 3D en la Cultura Tolita y presentar alternativas para la
revalorización patrimonial con el diseño gráfico y su entorno.
La metodología aplicada en este estudio es de un diseño tipo transversal descriptivo ya
que proporciona una información más detalla del problema que permite describir sus
características, describe variables y analiza su incidencia e interrelaciona en un
momento dado.
Como resultado de la investigación se llegó a obtener una herramienta de rápido
percepción para ser utilizada en el medio con estudios previos tanto cultural como en las
herramientas que hoy en día resultan útil en el proceso de modelo y reconstrucción 3D.
Se concluye que la cultura Tolita en general, a pesar que esta sobreexpuesta a
numerosas investigaciones y estudios, se logró aplicar una técnica moderna gracias a su
fácil uso de estas informaciones, tanto teórica como tangible, quedando como resultado
un proyecto novedoso y a la vez aplicable quedando abierta a nuevas investigaciones
relacionado con el tema de la reconstrucción 3D.
x
ABSTRACT
Documenting and recording archaeological material has presented significant
developments with the application of new technologies. These new creations have to
have advantages in the field of documentation, study and visualization of archaeological
pieces. Establishing within the profile of the investigation of iconographic type, where
the iconography of the Tolita is one of the richest artistic manifestations of the pre-
Columbian era by its numerous objects discovered and discovered.
The research presented aims to reconstruct archaeological pieces using 3D modeling
techniques in the Tolita Culture and to present alternatives for the revaluation of
heritage with the graphic design and its surroundings.
The methodology applied in this study is an descriptive transverse type design since it
provides a more detailed information of the problem that allows describing its
characteristics, describing variables and analyzing their incidence and interrelationships
at a given moment.
As a result of the research, a quick perception tool was obtained to be used in the
medium with previous cultural studies as well as in the tools that are nowadays useful in
the modeling and 3D reconstruction process.
It is concluded that Tolita culture in general, although it is overexposed to numerous
investigations and studies, it was possible to apply a modern technique thanks to its easy
use of this information, both theoretical and tangible, resulting in a novel project and at
the same time applicable Remaining open to new research related to the subject of 3D
reconstruction.
1
CAPITULO I
1. INTRODUCCIÓN
La importancia por la generación de modelos 3d es debido a las grandes posibilidades
que ofrecen los equipos informáticos tanto de escritorios como portátiles, y en este gran
avance, se encuentran los dispositivos móviles que en la actualidad son de uso común.
Hoy en día permiten ejecutar diversas aplicaciones que contienen gráficos y
animaciones 3D, así como aplicaciones de realidad aumentada en las que podemos
ejecutar dichos modelos con gran fluidez y realismo.
En el ámbito de la arqueología y la cultura no escapa al uso de modelos
tridimensionales, estos aumentan el realismo y facilitan las labores de visualización e
incluso de interpretación de una realidad que muchas veces no es conocida. La
aplicación y uso de los modelos 3d orientados a la cultura está creciendo hoy en día sea
material de apoyo como para la revalorización cultural.
El aporte que se pretende llegar es desarrollar una guía metodológica para reconstruir
piezas arqueológicas utilizando técnicas de modelado 3D en la Cultura Tolita y que
sirvan de apoyo a estudiantes y profesionales de la carrera de diseño gráfico para la
innovación del desempeño profesional.
La presente tesis está estructurado de acuerdo al instructivo de grado de la Pontificia
Universidad Católica del Ecuador Sede Esmeraldas y contiene: TÍTULO que es el
nombre del proyecto investigativo, El RESUMEN que es una breve descripción del
trabajo realizado, LA INTRODUCCIÓN donde se explica la importancia del tema, una
breve síntesis del contenido, se presenta también MATERIALES Y MÉTODOS, se
expones los materiales y métodos que fueron de base y ayuda en lo que desarrollo del
trabajo de investigación se refiere.
Los resultados, se encuentra el contexto de la información clave, Base legal y la
propuesta metodológica, discusión, donde se habla con fundamentos los resultados
obtenidos de la tesis, las conclusiones y recomendaciones, se llega con posibles
soluciones y alternativas a tomar como investigador se propone, la bibliografía, constan
libros, documentos, textos, otros que servirán de fuente teórica del problema.
2
1.1 Planteamiento del problema
El diseño gráfico 3D deriva de la disciplina del diseño gráfico que con recursos propios
del diseño industrial y 3d comprenden un espacio de ámbito tridimensional, esto
aumenta recursos y posibilidad al momento de diseñar, el presente proyecto tiene como
finalidad la reconstrucción de piezas arqueológicas utilizando técnicas de modelado 3D.
Sin embargo, existen estudios referentes al tema de reconstrucción 3D que plantean
técnicas de modelado más complejas empleando formulas y terminología que salen del
campo de la aplicación del diseño gráfico y el diseño 3d estudiados.
Las investigaciones anteriores permitirán hacer comparaciones y establecer ideas de
como trataron los distintos problemas en dichas investigaciones. Se desarrollará la pauta
para elaborar una metodología de reconstrucción 3D con la utilización de una adecuada
técnica de modelado tridimensional.
Muñiz (1998) afirma que:
El número de investigaciones en la reconstrucción de información 3D, a partir de
la información 2D, se ha incrementado rápidamente en los últimos tiempos. Se
han realizado continuos logros en la recuperación de modelos sólidos a partir de
sus vistas planas. (p.190)
La cita anterior hace hincapiés del crecimiento de técnicas de reconstrucción 3D para la
recuperación de la información, por lo contrario, en el entorno actual existe los escases
de estudios sobre el tema dando pauta a que se crea una propuesta aplicada a las piezas
arqueológicas de la cultura Tolita que se encuentran en la sala de exhibición de la
PUCESE.
No existen estudios relacionados al tema de modelado 3D y sus distintas técnicas que
comprende esta rama en la ciudad de Esmeraldas, siendo la primera propuesta
investigativa a falta de documentos e instructivos que conllevan a generar una guía
metodológica de estudio.
La propuesta metodológica emplea una técnica de fácil comprensión por ello se utiliza
una guía gráfica con la finalidad de su rápida comprensión y empleo como herramienta
a futuros proyectos.
3
1.2 Bases teóricas científicas
El diseño gráfico 3D deriva de la disciplina del diseño gráfico que con recursos propios
del diseño industrial y 3d comprenden un espacio de ámbito tridimensional, esto
aumenta recursos y posibilidad al momento de diseñar, el presente proyecto tiene como
finalidad la reconstrucción de piezas arqueológicas utilizando técnicas de modelado 3D.
Cebolla (2005) menciona lo siguiente:
El modelado 3D es el proceso que la computadora utiliza sus modeladores para
crear personajes, objetos y escenas para la aplicar en distintos entornos como
para las películas, animaciones.
El modelado es el proceso inicial de la creación de objetos tridimensionales, por
ello se convierte en pieza clave del diseño puesto que, si se inicia en parte bien,
lo más probable que su culminación tenga óptimos resultados. (p.95)
Por consiguiente, el modelado es en una de las ramas de la informática y el diseño en el
cual crea imágenes tridimensionales o reales mediante una computadora. Permitiendo la
creación de gráficos 2D (bidimensionales) y 3D (tridimensionales). Así mismo, es el
principal soporte para obtener animaciones por computadora y generar herramientas
multimedia. Está en todas las ramas del conocimiento: medicina, ingeniería,
arquitectura, cine, diseño gráfico. (Howard, 2008).
Como hacen referencias los autores mencionados, el modelado 3D es una técnica viable
que aplica en muchos campos de la tecnología, dando solución a proyectos planteados.
Sin embargo, existen estudios referentes al tema de reconstrucción 3D que plantean
técnicas de modelado más complejas empleando formulas y terminología que salen del
campo de la aplicación del diseño gráfico y el diseño 3d estudiados.
Las investigaciones anteriores permitirán hacer comparaciones y establecer ideas de
como trataron los distintos problemas en dichas investigaciones. Se desarrollará la pauta
para elaborar una metodología de reconstrucción 3D con la utilización de una adecuada
técnica de modelado tridimensional.
4
Valdez (1986) indica que:
La tesis más coherente sobre el origen de la cultura La Tolita en 1927, anuncia
que desde Centroamérica un grupo llego y se estableció en el área, importando
con ellos sus costumbres y tradiciones mesoamericanas. Se supuso también que
la isla tuvo una función eminentemente ceremonial, por los miles de figurillas de
cerámica, oro y hueso; los múltiples objetos que, aparentemente, no tenían un
destino funcional; y por las innumerables tumbas y decena de tolas. (p.12)
Las investigaciones realizadas por el Museo del Banco Central, han aportado una serie
de nuevos datos que permiten las etapas de ocupación decisivas en la isla.
En lo que respecta a la cultura Tolita se sabe que es una de las más conocidas a nivel
nacional por algunos factores como la extensa cantidad de objetos encontrados como
también su ingenio y creatividad para elaborar dichos objetos arqueológicos.
Por ultimo no existen estudios relacionados al tema de modelado 3D y sus distintas
técnicas que comprende esta rama en la ciudad de Esmeraldas, siendo la primera
propuesta investigativa a falta de documentos e instructivos que conllevan a generar una
guía metodológica de estudio.
La propuesta metodológica emplea una técnica de fácil comprensión por ello se utiliza
una guía gráfica con la finalidad de su rápida comprensión y empleo como herramienta
a futuros proyectos.
1.3 Definiciones conceptuales
1.3.1 Cultura Tolita
Denominado como Tolita o Tumbaco por el conjunto homogéneo ruinas o
vestigios precolombinos ubicado desde la desembocadura de río Sajía en
Colombia hasta la bahía de San Mateo en la provincia de Esmeraldas en Ecuador,
esta con alrededor de 500 km de área cultural costanera (Valdez, 1986, p.10)
5
La cultura habitó la región geo-histórica de la costa pacífica colombo-ecuatoriana
entre 300 A.C. y 600 A.D., y cuyos yacimientos se han informado desde el río
Esmeraldas al sur de la provincia de Esmeraldas en Ecuador, hasta el río San
Juan en el departamento del Valle del Cauca en Colombia. (Rodríguez, 2007,
p.93)
Situado en la provincia de Esmeraldas en la isla de la Tolita, es el sitio que
cuenta con el conjunto arqueológico más importante descubierto hasta ahora en
la desembocadura del rio Santiago.
Figura 1
Ubicación geográfica cultura Tolita
Nota: Imagen de referencia que explica la
ubicación geográfica de la Cultura Tolita
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
1.3.1.1 Aspectos relevantes de la cultura Tolita
La Tolita es el yacimiento más importante del conjunto geográfico cultural por sus
características especiales que hace densa la ocupación prehispánica por la cantidad de
lugares arqueológicos que se pueden encontrar como, por ejemplo: Ostiones, Mates,
Lagartos. (Valdez, 1986, p.11)
6
Tiene una extensión mayor a 1 km² a lo que se refiere al poblado prehistórico y se
pueden encontrar aproximadamente cuarentas montículos artificiales dispersos de
diferentes tamaños. Según Valdez (1986), la mayor concentración de materiales
encontrados hace referencia a una alta consistencia de población y a un modelo de
asentamiento nucleado catalogado como urbano (p.11).
Lo que caracteriza a la cultura Tolita son los entierros humanos que se han encontrado
en mayor cantidad. Durante las excavaciones miles de esqueletos fueron sacados.
Objetos cerámicos de calidad como orfebrería en oro, platino y cobre, adornos de
material como esmeraldas, cuarzo, obsidiana se encontraban en estas tumbas. Fue tanta
las exageradas excavaciones que hoy constituyen a la destrucción de la Tolita.
1.3.1.2 Información y datos de los objetos arqueológicos
1.3.1.2.1 Origen de los objetos
Las investigaciones realizadas sugieren que esta área fue el dominio de un importante
centro ceremonial ubicado sobre una pequeña isla en la desembocadura del Río
Santiago, al norte de Esmeraldas. De este sitio provienen muestras significativas de arte
escultórico realizadas en cerámica y hueso, así como las piezas más finas de orfebrería
precolombina que se hayan encontrado en Ecuador. (Valdez y Diego, 1992, p. 135)
El poblado tiene una extensión superior a 1 Km2. Se encuentran dispersos
aproximadamente cuarenta montículos artificiales o “Tolas” de diversas dimensiones.
Una característica importante de la Tolita son las numerosas cantidades de entierros
humanos que se han hallado. En las últimas décadas se han sustraído clandestinamente
miles de esqueletos, con o sin ajuar funerario. Muchas de estas tumbas contienen
objetos de cerámica de excepcional calidad, orfebrería hecha en oro, platino y cobre,
adornos de diversos materiales como: esmeralda, cuarzo, obsidiana, etc. (Valdez, 1986,
pág. 11)
Los objetos a estudiar son objetos ya descubiertos por instituciones y personas con
motivo de estudio de esta cultura.
7
1.3.1.3 Clasificación de los objetos según su tecnología
Existen evidencias indirectas de artesanía tales como cestería, tejidos, trabajos de
plumas y papelería entre otros, igualmente, se aplica el uso de técnicas específicas y
depuradas. El alto grado de trabajos detallados por estas actividades, sugiere que fueron
realizadas por especialistas. (Valdez, 1986, p.67)
En los que se pueden destacar:
1.3.1.3.1 Alfarería
Los alfareros estudiaban minuciosamente el material de la arcilla y los materiales anti
plásticos, haciendo que las partículas finas logren una pasta de textura homogénea.
Valdez (1986) manifiesta que la cerámica Tolita no tenía originalmente la superficie
áspera. Por lo general, todos los objetos recibían un baño de fino engobe, de coloración
semejante al de la pasta. (p.69)
Una de las características de la alfarería de la etapa clásica es que inclusive los artículos
utilizados demuestran gran calidad en su elaboración y diseño, siendo todos los
artefactos ricamente decorados.
Figura 2
Alfarería
Nota: Rallador ictiomorfo. Plaqueta de cerámica con
pequeñas piedritas angulosas incrustadas.
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
8
1.3.1.3.2 Metalurgia
De todos los trabajos artesanales realizados en la isla, ninguno ha logrado superar la
técnica orfebrería. La metalurgia aparece tempranamente en el área cultural de La
Tolita, tomando desde el inicio un carácter relevante dentro de las manifestaciones
artísticas. Los metales utilizados fueron principalmente de oro, cobre y el platino. En su
mayoría son bastantes simples, y combinan el uso del calor y el golpeteo para ablandar
el metal. La más frecuentes son el martillo, el laminado, el forjado, el repujado, el
fundido y la soldadura. Técnicas más complicadas incluyen: la fundición en molde, la
cera perdida, la filigrana y el dorado.
Figura 3
Metalurgia
Nota: Pectoral con figura humana.
Láminas de oro y platino repujadas, trenzadas y soldadas.
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
1.3.1.4 Características de piezas arqueológicas
1.3.1.4.1 Por su forma o superficie
A más de la alfarería y la metalurgia, el arte escultórico fue también realizado
con maestría en materiales muy variados; hay muestras de piedra, concha,
cuerno, hueso y madera. Las técnicas empleadas incluyeron la talla, el grabado,
el pulido, el corte por fricción y uso de abrasivos. (Valdez, Proyecto Arqueológico
“La Tolita”, p. 69)
9
Piedras
A pesar que este material no se encuentra de manera natural en la isla, ni en sus
alrededores inmediatos, fue ampliamente utilizado para producir instrumentos de trabajo
y adornos corporales de todo género. (Figura 4)
La isla, por su origen geológico, está compuesta por arcilla y otros materiales
sedimentarios que no incluyen cantos u otros depósitos pétreos de importancia
(Ribadeneira 1941). Esto implica que todos los materiales líticos fueron necesariamente
traídos por el hombre. Las fuentes de materia prima fueron sin duda las cabeceras de los
ríos, que en su caudal torrentoso acarrean piedras de diversos tamaños y tipos.
(Valdez,1986, p. 72)
Figura 4
Piedras
Nota: Instrumento de piedra tallada y pulida.
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
Concha
Los trabajos en concha se limitan, casi exclusivamente, a la fabricación de adornos
corporales, o a la producción de pequeños aditamentos integrados como incrustaciones
en escultura de huesos o madera. A pesar de la importancia concedida por otras culturas
a la Spondylus, en La Tolita su presencia es escasa. Los objetos más frecuentes son
collares de pequeñas proporciones. (Valdez,1986, p. 72)
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Cuernos
Existen una buena cantidad de fragmentos de asta de venado, que por su pulimento y
desgaste deben haber servido como punzones, bruñidos, o instrumentos para la talla
lítica por presión. (Valdez,1986”, p. 74)
Huesos
La industria ósea es muy variada, tanto en artefactos utilitarios como en
representaciones artísticas de la más alta calidad. Entre los primeros abundan las agujas,
los alfileres, las espátulas, los estiletes, los canutos, los arpones, los punzones, los
cilindros terminados en punta, los inhaladores, etc. Aparecen con frecuencias flautas y
cilindros que probablemente sirvieron como instrumentos musicales. En muchos casos,
se encuentran figuras grabadas o pequeñas tallas en el extremo no funcional del
instrumento, que representan temas rituales como felinos, reptiles, o personajes
ricamente ataviados. Ciertos inhaladores, tienen en el extremo nasal, la palma de una
mano semil-cerrada, tallada con mucha finura. (Valdez, 1986, p. 74)
La escultura en hueso de estatuillas es una de las manifestaciones artísticas más
refinadas de la cultura La Tolita.
Figura 5 Piedras
Nota: Personaje con rasgos característicos del arquetipo
humano. Hueso tallado.
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
11
1.3.1.5 Iconografía
La iconografía se define como el objeto de estudio a una descripción de imágenes o
como la escritura en imágenes, según Sondereguer (2003) afirma: “Es toda obra
plástica, artesanal o artística.” (p.267)
La cultura Tolita y sus manifestaciones sagradas y religiosas crean materiales a partir de
una iconografía que mezclan al mundo cotidiano con lo sobrenatural y lo extraño. Estas
manifestaciones sobrenaturales se representan en seres que dominan los reinos del
mundo real que son los animales de aire, cielo y agua, muchos de estos animales como:
el águila, murciélago, búho, el caimán para esta cultura se representan como dioses.
(Ontaneda, 2010, p. 142)
La iconografía de La Tolita es importante en la está investigación por su numerosos
objetos encontrados y descubiertos, con esto se hace hincapiés a una extensa
investigación y simulación de una rica e interesante información que nos proporciona
como base para realizar el proyecto reconstructivo.
Figura 6
Iconografía
Nota: Caimán mítico con cuatros ojos. Animal divinizado representa
la fuerza del elemento agua.
Fuente: Valdez, Proyecto Arqueológico La Tolita
Para evidenciar la arqueología de la cultura Tolita y sus principales elementos se hace
uso de materiales fotográficos en distintos documentos. Fotografías que son
representaciones 2d o imágenes planas.
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1.3.2 Representación 2d de los objetos
1.3.2.1 Definición 2D
Significa dos dimensiones, referido al alto y ancho de la pantalla, en este diseño tanto
imágenes como colores son planas y no existe textura visual.
El manejo de dos dimensiones facilita el manejo y funciones para una maquina en que
se trabaje, por ello fue el estándar de la representación gráfica. Hoy en día se parte de
una creación en 2D con fin estéticos para la creación que vaya más allá de lo
bidimensional.
1.3.2.2 Fundamentos de la imagen digital
1.3.2.2.1 Concepto
Las fotografías son archivos raster, los cuales se entienden como una matriz de n filas
por m columnas, donde cada celda es un pixel. Jacobson (2010) refiere a que se trata de
un valor digital o varios, con la restricción de que todos los pixeles del raster deben
tener igual cantidad de valores digitales, siendo cada capa de valores una banda. (p.
442)
Las imágenes digitales se obtienen a través de un escáner, una cámara fotográfica digital
o directamente desde el ordenador utilizando cualquier programa de tratamiento de
imágenes.
1.3.3 La fotografía
La palabra fotografía viene de dos palabras griegas: fotós y grafein. Fotós es el
sustantivo “luz”, y grafein es el verbo “escribir”. Entonces, “fotografía” literalmente
significa “escribir con luz sobre una superficie fotosensible. (Ritchey, 2006, p. 5).
13
También se describe que es el arte de fijar y reproducir por medio de reacciones
químicas, en superficies convenientemente preparadas, las imágenes obtenidas en la
cámara oscura.
1.3.4. Herramientas de modelado y reconstrucción
1.3.4.1 Gráficos 3D
1.3.4.1.1 Definición de términos a los gráficos 3D
OBJETO: Un objeto es un cuerpo sólido tridimensional. En muchos casos usamos el
término “sólido” como sinónimo de objeto.
MUNDO DEL OBJETO: Es el sistema de Coordenadas del Mundo (WC) en el que se
define al objeto.
MODELO: Un modelo es un objeto de forma primitiva predefinida, como un bloque
paralelepipédico o una esfera. Un modelo se puede definir en el mundo del objeto o en
su sistema de coordenadas locales.
CARA: Una cara de un objeto es una superficie cerrada no vacía y delimitada, no
necesariamente plana, que pertenece a la frontera de ese objeto.
ARISTA: Una arista es el segmento lineal compartido por dos caras. Las aristas no
tienen que ser necesariamente rectas; dependerá de si las caras compartidas son o no
planas.
VERTICE: Un vértice es un punto terminal de una arista.
ESCENA: Una escena es un conjunto finito de objetos.
DIBUJO LINEAL: Un dibujo lineal es la proyección de una escena 3D.
LINEA: Una línea es la proyección de una arista en un dibujo lineal.
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UNIÓN: Una unión es la proyección de un vértice en un dibujo lineal.
RENDER: Es el proceso de producir imágenes desde una vista de modelos
tridimensionales, en una escena 3D.
En palabras sencillas, es “tomar una foto” de la escena. Una animación es una serie de
renders secuenciados.
1.3.4.1.2 Creación de gráficos 3D
Para crear gráficos en tercera dimensión lo practico es partir de una imagen plana o 2D
y proporcionarle dimensionalidad. Herramientas y programas en la actualidad de diseño
2D incluyen opciones para agregar sombras, texturas, superficie, iluminación que
permiten a la imagen plana un efecto tridimensional (Aedo, et al, 2009, p 78).
Para llegar a una imagen 3D tiende a seguir un orden dimensional.
Figura 7
Creación de gráfico
3D
Nota: Francisco Rodríguez Pérez. Modelado en 3D y
composición de objetos. 2014
15
1.3.5 Modelado
El primer paso y fundamental para la creación de gráficos por computadora se llama
“Modelar”. El mismo procedimiento lo lleva un escultor para modelar figuras del
mundo real, existen varias técnicas que el modelador 3D utiliza para dar forma a objetos
virtuales o tridimensionales. Las técnicas más comunes son: modelado a partir de
formas, el modelado de geometrías y la malla poligonal editable. (Fernández, 2011)
refiere que el modelado es el proceso por el cual la computadora crean personajes,
objetos y escenas que los cineastas utilizan tanto para las películas de animación como
para los efectos especiales en las películas de acción en vivo. (p. 2)
El modelado es la fase inicial de la creación de personajes u objetos tridimensionales,
por esta razón se convierte en la parte fundamental del diseño, puesto que, si se parte
bien, es más probable que los detalles finales también tengan óptima culminación.
Los programas 3D proporcionan variedad de formas básicas, están por ejemplo la
esfera, el cubo y el cono que se utilizan para la creación de modelos complejos. Modelar
es el proceso para llevar a cabo la construcción de objetos 3D y crear estructuras ya sean
básicas o complejas de un mundo virtual. (Aedo, et al, 2009, p 82).
En el caso de este proyecto investigativo, las bases del modelado inicial fue la
combinación de imágenes de una específica pieza arqueológica y en base a ello con la
fotografía se consigue generar la textura del objeto.
1.3.5.1 Modelado inicial
Existen varias técnicas utilizadas en el modelado 3D y una de las utilizadas se conoce
como modelado de caja. En este proceso, se crea un solo cubo (caja) en la pantalla y
luego, utilizando diversas herramientas de modelado, el modelador expande
gradualmente las diversas caras (polígonos) del cubo en cualquier forma básica que se
requiera. (Aedo, et al, 2009, p 78).
16
Para las formas básicas, la selección de la técnica adecuada es un factor importante para
el modelado, y de las diversas opciones el modelador debe seleccionar la más apropiada
para el proyecto que realiza o decidir por la técnica que mayores facilidades le permita.
1.3.5.2 Suavizado
Importante mencionar del proceso para la elaboración de un modelo 3D, es el
"Suavizado" y se relaciona con otros modelos vivos o de mayor detalle. La mayoría de
los softwares que modelan en 3D tienen esta función, aunque puede tener un nombre
diferente. Cuando el suavizado se aplica a un modelo, el programa genera un gran
número de polígonos para este proceso, visualizando un aspecto más natural y más
suave y facilitando así la construcción de modelos 3D más detallados. (Cebolla, C,
2005, p.45).
1.3.5.3 Iluminación
Representación de la iluminación en diversos ángulos que inciden los rayos en las caras
de los objetos. Si este ángulo es perpendicular la iluminación es máxima, en ángulos
menores esta irá decreciendo hasta desaparecer cuando los rayos queden tangentes a la
superficie. Esto es importante en la aplicación de un modelado donde se pueda apreciar
su textura y forma.
Se requiere del entendimiento sobre la luz propia en la realidad para la aplicación de
una iluminación 3D, esto puede ir desde la iluminación detalla como para una
iluminación global para crear comportamientos complejos y extraños de la luz aplicada
en superficies y subsuperficies. (Von Koenigsmarck, A, 2008, p. 33).
Es fundamental el exacto manejo de la luz al momento aplicable sobre modelos creados
en 3D por ende son los estudios previos a los fundamentos básicos de comportamiento.
17
1.3.5.4 Renderizado
Es la etapa final para generar la imagen 2D desde un modelo creado. El fin es buscar
imágenes de calidad fotorrealista, y para aquello se han desarrollado numerosos
métodos especiales. Las técnicas van desde las más sencillas, como el rénder de alambre
(wireframe rendering), pasando por el rénder de polígonos, hasta las técnicas más
modernas como el Scanline Rendering, el Raytracing, la radiosidad (conjunto de
técnicas para el cálculo de la iluminación global que tratan de resolver el problema
básico de la renderización de la forma más realista posible en el campo de los gráficos
3D por computadora) y el Mapeado de fotones. El render es el proceso donde el
ordenador genera una imagen, basado en propiedades, posiciones, luces y modelos del
material que tiene en su mundo virtual 3D. (Aedo, et al, 2009, p 86).
El proceso de renderizado se ha convertido en pieza clave para el desarrollo principal de
imágenes generadas por computadoras.
Figura 8
Renderizado
Nota: Render con interacción de luz
Representa de en forma global el renderizado de imágenes, en las que se aprecia en
detalles diferentes tonalidades de iluminación sobre el objeto según la aplicación de luz.
18
Figura 9
Renderizado de imágenes
Nota: Renderizado de Imágenes por Bend Simonds, Blender Máster Class (2014)
1.3.6 Estudio de productos
Existen un sin números de software disponibles para el modelado 3D, pero se trata de
seleccionar los aprendidos en la carrera para la aplicación de esta investigación, que es
la reconstrucción por medio de modelados 3D de piezas arqueológicas. Para esto es
necesario la utilización de dos softwares adicionales y a la vez desconocidos conociendo
esto en estudios previos a la realización del proyecto.
Atreves de estudios previos se determinó los softwares que van en la línea para la
reconstrucción de un objeto analizando los ventajas y desventajas de cada uno de ellos.
Su relación al momento de exportar a los motores 3D se articula bien a la fase de diseño
gráfico para generar la reconstrucción de objetos.
Otras características son de importancia también, como por ejemplo la facilidad de uso,
la compatibilidad, las interfaces y el precio.
19
1.3.6.1 Productos de modelados según a modelados y reconstrucción
gráfica
Software
Conjunto de datos y programas que maneja el ordenador. Es la parte lógica o inmaterial
de un sistema informático. Almacenados en el ordenador en forma de ceros y unos.
Los productos a utilizar son:
• Autodesk 123 catch
• Autodesk Mudbox
• Autodesk 3Ds Max
1.3.6.2 Parámetros de evaluación de modelado
Los parámetros de evaluación de cada producto software de modelado y animación son:
Requerimientos del sistema:
• Soporte
• Facilidad de uso
• Rendimiento
• Flexibilidad
• Comercio
1.3.6.3 Generalidades
1.3.6.3.1 Autodesk 123 catch
Autodesk 123D catch, es una herramienta de modelado 3D gratuita que permite
convertir fotos en modelos tridimensionales para luego llevarla a una impresión en 3D.
Autodesk 123D catch emplea interacciones con el modelado 3D para la modificación
según el propósito en que se quiera emplear. No es una herramienta compleja, así
mismo permite a los creadores crear un modelo de manera fácil.
20
En la Ver Figura 10 se observa la interfaz del software de modelado Autodesk 123 catch
Figura 10
Autodesk 123 catch
Nota: Interfaz de Autodesk 123 catch
1.3.6.3.2 Autodesk mudbox
Entorno gráfico
Cuando se habla de un software que se utiliza de manera práctica para pintar y esculpir
de manera tridimensional estamos hablando del Autodesk® Mudbox que a la hora de
crear un personaje u objeto contiene herramientas esenciales y de alto rendimiento que
llega a un realismo. Su entorno hace que esta herramienta sea atractiva y usable para
diseños conceptuales.
En la Ver Figura 11 se observa la interfaz del software de modelado Autodesk Mudbox
21
Figura 11.
Autodesk Mudbox
Nota: Interfaz de Autodesk Mudbox
1.3.6.3.3 Autodesk 3ds Max
Autodesk® 3ds Max® es una poderosa aplicación para ampliar el contexto visual de
conceptos de diseño creados con Autodesk Revit® Architecture y el software
AutoCAD® Architecture, para una eficaz validación del diseño y comunicación visual.
En la Ver Figura 12 se observa la interfaz del software de modelado Autodesk 3ds Max.
Figura 12
Autodesk 3ds Max
Nota: Interfaz del software de modelado Autodesk 3ds Max
22
1.3.6.4 Características
Autodesk 123 catch
Aparte de ser una herramienta gratuita, utiliza una cuenta global, los trabajos realizados
se almacenan en la nube para luego si el usuario quiera editar en una plataforma distinta
que no sea un ordenador sino en una Tablet o ipad, puede hacerlos de una manera
sencilla.
123D catch cuenta con una galería de proyectos, ya que esta herramienta trabaja en
línea en la que los usuarios comparten sus creaciones a fines de publicarlas y poderlas
descargar para su usabilidad, edición y modificación.
Autodesk mudbox
Detalles al máximo
Permite generar detalles de texturas que requieren los actuales formatos de alta
resolución hoy en día. Para la creación de personajes en 3D se mejoró
eficazmente cada vez más píxeles gracias a los beneficios de calidad y rendimiento
para el resalte al máximo de los detalles que lleven a una visualización real.
Curvas multifunción
Para aumentar herramientas de pintura y escultura se implementa curvas en un
espacio tridimensional de la pantalla.
Espacio de trabajo adaptable al usuario
Se ajusta a la configuración de cada usuario referente a sus preferencias,
llevando a personalizar el espacio de trabajo logrando crear respaldo de su
configuración de su espacio
23
Soporte para las opciones de dureza de bordes, pliegues y suavizado
de grupos
La compatibilidad con los softwares Autodesk® Maya®, Autodesk 3ds Max,
Autodesk Softimage y otros mantienes y controlan la dureza, los pliegues y el
suavizado de determinados bordes al momento de impórtalos. Con el software
Mudbox, estos datos se interpretan y se muestran, ayudando a los artistas a
plasmar detalles con mayor precisión.
Detalles normales y de relieve en un solo mapa
Pueden los artistas crear detalles en full relieve al esculpir y al pintar, además
pueden combinar sus trabajos en un solo mapa que hace compatible con motores
de juegos.
Detalles con forma de mosaico en escultura y pintura
No va existir error al momento de detalles en forma de mosaico al momento de
crear texturas y mapas al momento de repetirse, gracias al solucionar este error
se puede cubrir grandes áreas de superficie. Los artistas pueden crear detalles
complejos en forma de mosaicos como entalladuras y salientes ayudando a que
tomen decisiones acertadas mientras pintan y esculpen.
Mayor interoperabilidad con Photoshop
Mayor compatibilidad con el software Adobe® Photoshop®, es posible
importar y exportar archivos PSD de 16 bits a la plataforma de Mudbox.
Duplicar y voltear modelos
La mejora del software tiende a facilita la duplicación y manejo de los objetos
con la posibilidad también de poder voltearlos de manera de espejo, esto ahorra
tiempo cuando se repiten objetos. Al voltear los objetos los artistas tienden a ver
distintas perspectivas cuando trabajan.
Valores de color de ajuste preestablecidos
Maneja o corrige con facilidad los colores de cualquier capa de pintura con las
mejoras de los nuevos valores preestablecidos de color de ajuste; estos valores
24
ayudan a sus creadores a invertir capas, aplicando una corrección inversa a las
fotografías de origen, extraer los valores de luminancia de una imagen y realizar
otras tareas.
Autodesk 3ds Max
Según MEDIAactive:
Características de Autodesk 3ds Max:
Poderosas herramientas de modelado para crear rápidamente ideas
conceptuales
Simulación visual acerca de cómo lucirá y funcionará un diseño
Creación de recorridos con personajes y multitudes con las herramientas de
animación líderes en la industria
Imágenes y animaciones fotorealísticas de la más alta calidad con
renderización mental ray
Interoperabilidad con Autodesk Revit Architecture y el software AutoCAD
Architecture
Herramientas de iluminación fotométricas para simular luz y sombra
Admite 64 bits para grandes conjuntos de datos
Renderización de red con mental ray (p. 72)
1.3.6.5 Soporte
Tanto para 123 catch, mudbox y 3ds max el soporte lo ofrece la empresa Autodesk
25
1.3.6.6 Facilidad de uso
Autodesk 123 catch
Es una herramienta de modelado 3D. Tiende a ser fácil al momento de acceder ya que el
usuario lo puede hacer desde cualquier plataforma o navegador, siempre y cuando tenga
el software preinstalado. Para expertos del modelado 3D, el programa no cubre
totalmente sus expectativas, pero para el resto de los usuarios parece bastante completo
y muy sencillo de utilizar. (Autodesk 123 catch, 2016).
Autodesk mudbox
Para deformar y crear modelos el software Mudbox generó nuevas herramientas que
ofrecen nuevos pinceles de ajustes de la imagen y diversas combinaciones en lo que
capas de pintura se refieren, extracción de mapas vectoriales, la creación de plataformas
giratorias, la mejora de trabajar con distintas perspectivas y el mejoramiento de
compatibilidad con algunos programas. (Autodesk Mudbox, 2016).
Autodesk 3ds Max
Basado en la tecnología Autodesk Toxik la herramienta ofrece un sistema de
composición de alto rango dinámico con todas las funciones ajustadas, así como
herramientas mejoradas y flujos de trabajo para su tutorización y creación, personajes
animados y visualización de imágenes de manera interactiva, que ayudan a aumentar la
realidad virtual y ayudando con la productividad que genera esta herramienta.
(Autodesk 3ds Max, 2016).
1.3.6.7 Rendimiento
Los rendimientos tanto del Autodesk 123 catch, Autodesk Mudbox y el Autodesk 3ds
max son similares. Se han convertido en programas de mayor rendimiento y sigue
aumentando mejoras cada vez que sale una nueva versión.
26
1.3.6.8 Flexibilidad
Los tres software o programas se adaptan a la necesidad recurrida por el usuario y su
compatibilidad entre ellos en este caso para llevar a cabo el proyecto de reconstrucción
3D.
1.3.6.9 Precio o Comercio
Autodesk 123 catch su versión es gratuita en las distintas plataformas, mientras el
Autodesk Mudbox tiene valores de licencia de un mes hasta un año para utilizarlo entre
10 y 80 USD. Por ultimo está el Autodesk 3ds Max donde su precio actual es 4.320
USD, sin embargo, estos dos últimos se lo pueden descargar la versión estudiantil que
así mismo es por tiempo limitado al propósito que se lo utilice.
1.3.6.10 Comparativa de software de diseño 3D
Se resumen los parámetros como sistema operativo, licencia, versión de prueba,
características y facilidad de uso. A continuación, un análisis detallado:
Tabla 1. Comparativa según los precios de los distintos software
Software 3D Licencia Versión de
Prueba Autodesk Maya Pagada Si Autodesk 3Ds Max Pagada Si Autodesk Mudbox Pagada Si Blender Libre No Sketchup Make Libre No Maxon Cinema 4D Pagada Si
Nota: Blender y Sketchup make tienen licencia libre por ende no tiene una versión
de prueba.
27
Tabla 2. Comparativa de software 3D según su plataforma
Software 3D Plataforma
Autodesk Maya Microsoft® Windows® / Mac OSX / Linux
Autodesk 3Ds Max Microsoft® Windows®
Autodesk Mudbox Microsoft® Windows® / Mac OSX / Linux
Blender Microsoft® Windows® / Mac OSX / Linux
Sketchup Make Microsoft® Windows® / Mac OSX
Maxon Cinema 4D Microsoft® Windows® / Mac OSX
En la actualidad la mayoría de los softwares 3D se adapta a un sistema operativo de
fácil alcance como lo es Microsoft® Windows® y otro ya más dedicado al diseño
gráfico como Mac OSX.
Autodesk 3d Max limita su uso a plataforma Windows de 32 o 64 bits; Blender está
disponible para Windows, OSX , Linux.
Modelado, textura y facilidad de uso
Tabla 3. Puntuación de los softwares 3D según modelado, textura y facilidad de uso
Software 3D Modelado Textura/Materiales Facilidad de Uso
Autodesk Maya 10 9,38 9,38
Autodesk 3Ds Max 10 10 9
Autodesk Mudbox 8,5 8,5 9
Blender 9,25 9 8
Sketchup Make 8 5 9,2
Maxon Cinema 4D 8,75 8,75 9,38
Fuente: www.3d-animation-software review.toptenreviews.com
• Se observa mediante las gráficas los softwares de la empresa Autodesk tienen
los promedios más altos tanto en el uso de los materiales, textura y facilidad de
manejo.
• Blender a pesar que es un software libre estudios indican que es complicado su
manejo.
28
1.4 Marco legal
Constitución de la República del Ecuador (2008) menciona lo siguiente:
Art. 21.- Las personas tienen derecho a construir y mantener su propia identidad
cultural, a decidir sobre su pertenencia a una o varias comunidades culturales y a
expresar dichas elecciones; a la libertad estética; a conocer la memoria histórica
de sus culturas y a acceder a su patrimonio cultural; a difundir sus propias
expresiones culturales y tener acceso a expresiones culturales diversas. No se
podrá invocar la cultura cuando se atente contra los derechos reconocidos en la
Constitución. (p. 26)
Art. 25.- Las personas tienen derecho a gozar de los beneficios y aplicaciones
del progreso científico y de los saberes ancestrales. (p. 27)
La constitución del Ecuador recalca la importancia que tiene la cultura como identidad
propia y el derecho al progreso científico con el uso en base a una pieza arqueológica
que luego implementando nuevas tecnologías es de ayuda en proyectos de
visualizaciones gráficas como en documentación de manera digital.
En la quinta sección de la cultura en su artículo 379 del régimen de buen vivir respecto
al patrimonio cultural Constitución de la República del Ecuador (2008) sostiene que:
Son parte del patrimonio cultural tangible e intangible relevante para la memoria
e identidad de las personas y colectivos, y objeto de salvaguarda del Estado,
entre otros:
1. Las lenguas, formas de expresión, tradición oral y diversas manifestaciones y
creaciones culturales, incluyendo las de carácter ritual, festivo y productivo.
2. Las edificaciones, espacios y conjuntos urbanos, monumentos, sitios
naturales, caminos, jardines y paisajes que constituyan referentes de identidad para
los pueblos o que tengan valor histórico, artístico, arqueológico, etnográfico o
paleontológico.
3. Los documentos, objetos, colecciones, archivos, bibliotecas y museos que
tengan valor histórico, artístico, arqueológico, etnográfico o paleontológico.
29
4. Las creaciones artísticas, científicas y tecnológicas.
Los bienes culturales patrimoniales del Estado serán inalienables, inembargables e
imprescriptibles. El Estado tendrá derecho de prelación en la adquisición de los bienes
del patrimonio cultural y garantizará su protección. Cualquier daño será sancionado de
acuerdo con la ley. (p. 171)
En la octava sección de ciencia, tecnología innovación y saberes ancestrales en el
artículo 385 del régimen buen vivir respecto a los conocimientos científicos y
tecnológicos de la constitución de la república del Ecuador (2008) señala que:
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las
culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional,
eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a
la realización del buen vivir. (p. 173)
Este mencionado artículo hace referencia a la tecnología e innovación que impulsen la
producción nacional respecto con el ambiente, la vida y la cultura. Por lo tanto se
conoce que dando buen uso a la tecnología se puede producir una revalorización
cultural por parte de la población que en su mayoría desconoce de las culturas antiguas
que están en el entorno.
30
1.5 Objetivos
1.5.1 Objetivo General
Desarrollar una guía metodológica para reconstruir piezas arqueológicas utilizando
técnicas de modelado 3D en la Cultura Tolita.
1.5.2 Objetivo específico
Componer en imágenes las piezas arqueológicas estudiadas que identifiquen a la
cultura Tolita.
Examinar los distintos programas y aplicar la tecnología gráfica a través de los
distintos procesos de modelado 3D con el objetivo de reconstrucción de piezas
arqueológicas.
Interpretar un prototipo de modelado 3D que presente alternativas para la
revalorización patrimonial con el diseño gráfico y su entorno.
31
CAPITULO II
2. TEXTO
Materiales y Métodos
2.1 Caracterización del lugar
El presente trabajo de investigación se llevó acabo en la Sala de Exhibición
Arqueológica de la Universidad Católica del Ecuador Sede Esmeraldas ubicada en la
provincia y cantón de Esmeraldas con dirección Espejo y subida Santa Cruz casilla 08-
01-0065, sala en funcionamiento y reinaugurada el 12 de septiembre del 2016.
2.2 Población y muestra
En esta investigación se tomó como muestra piezas arqueológicas de la Sala de
Exhibición de la Universidad Católica del Ecuador Sede Esmeraldas que fueron
donadas en 1992 por el obispo, Enrique Bertolucci, obteniendo un total de 3 muestras,
se detalla a continuación:
Tabla 4
Observación y análisis de piezas arqueológicas
Pieza Tipo Complejidad
Personaje
Antropomorfo
Baja
Personaje
Prisionero
Media
Personaje
Prisionero
Media
Nota: Demuestra características de las distintas muestras de piezas arqueológicas
32
Cabe señalar que, debido al impedimento de manipulación de las demás piezas
arqueológicas por extraviar llaves de ingreso, se tomaron las muestras mencionadas.
2.3 Tipo de estudio
Según el objetivo planteado se utilizará un estudio descriptivo (que vamos a describir)
en el que se encuadra el proyecto, ya que según (Nogales, 2004) “Nos proporciona una
información más detallada del problema que permite escribir sus características”. (p. 23)
Según Arias (2004), la investigación de campo “consiste en la recolección de datos
directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar
variables alguna”. (p. 94)
La investigación directa de campo se la utilizó un proceso riguroso en la recolección de
información, análisis e interpretación de los resultados obtenidos.
2.4 Métodos
El trabajo investigativo que se presenta es de tipo descriptiva, con enfoque deductivo y
de campo que permitió observar las distintas piezas arqueológicas para medir su grado
de dificultad para el desarrollo de la técnica de reconstrucción tridimensional y en base
a los resultados establecer conclusiones.
2.4.1 Metodología de captura de imágenes a piezas arqueológicas
Se parte de la toma fotográfica de los objetos arqueológicos seleccionado con la
finalidad de tener una fuente precisa de los elementos que se recrearon. Las capturas
mediante la fotografía son de suma importancia, porque permitió detallar la realidad de
las piezas arqueológicas.
Para iniciar el proyecto se necesitó ir directamente a las instalaciones de la PUCESE
donde se encuentra el sitio arqueológico, además de ello se necesitó crear una
recopilación fotográfica de las piezas arqueológicas que se encontraron en la sala de
33
exhibición, se solicitó al Departamento de Recursos Humanos una autorización firmada
por las autoridades competentes de la PUCESE para el ingreso a la sala de exhibición
arqueológica con fines relacionados al proyecto de investigación o tesis llevándose a
cabo en el mes de junio del presente año.
2.5 Técnicas
Por consiguiente, la técnica que se aplicó a la investigación fue la observación. Para
Pardinas (2005) “La observación es la acción de observar, de mirar determinadamente,
en el sentido del investigador es la experiencia, es el proceso de mirar detenidamente, o
sea, en sentido amplio, el experimento, el proceso de someter conductas de algunas
cosas o condiciones manipuladas de acuerdo a ciertos principios para llevar a cabo la
observación” (p.89). Con esta técnica se logró detallar y medir el grado de dificulta que
presentaban las piezas arqueológicas al respecto de su deterioración para luego
establecer conclusiones y recomendaciones.
2.6 Instrumentos
El instrumento principal a utilizar en esta investigación fue la fotografía que se empleó
en las piezas arqueológicas ubicadas en la sala de exhibición en la PUCESE,
seleccionando tres objetos se tomaron fotografías capturando en distintos ángulos de
cada una de las muestras y finalizando con un total de 97 tomas
En opinión de Rodríguez (2008) las técnicas, son los medios empleados para recolectar
información, entre las que destacan la observación, cuestionario, entrevistas, encuestas.
(p.10)
2.7 Fuentes primarias y secundarias
Fuentes Primaria
Para la investigación actual la fuente primaria y la que ayudo de manera gradual al
proyecto fueron fuentes confiables de gran validez que ayudaron a encaminar la
investigación. Cabe mencionar a Lorenzo J. Muñiz Márquez y su Reconstrucción de
34
modelos sólidos 3D a partir de vistas ortográficas 2D utilizando técnicas de
combinación de cuerpos elementales, y utilizando recursos como revistas, libros tanto
digital como físicos, artículos y sitios web tomando en cuenta su validez.
Fuente Secundaria
La fuente secundaria e importante a la vez fueron las piezas arqueológicas que se
encuentran en la PUCESE, donde varias de estas se pudieron manipular y usar a
conveniencia de la investigación
35
CAPITULO III
3. RESULTADOS
3.1 Ficha de trabajo
La creación de un instrumento de trabajo fue necesaria para el análisis en el proceso de
reconstrucción tridimensional a través mapas como guía el proceso de cada fase.
Con numerosas técnicas informáticas en los últimos años se han presentado trabajos e
investigaciones enfocada a visualizar aspectos referentes a piezas históricas. Para la
metodología de Reconstrucción 3D de piezas arqueológicas en la PUCESE engloban las
siguientes fases:
Captura y compilación del conjunto de datos de piezas arqueológicas de la
cultura Tolita.
Selección de herramientas previo al análisis en los distintos softwares de
modelado 3D.
Integración de los Softwares para modelado y reconstrucción 3D.
Entrega de la información procesada al público: nueva forma de visualización y
representación.
3.1.1 Capturas fotográficas de piezas Arqueológicas
Se parte de la toma fotográfica de las piezas arqueológicas seleccionadas para la
recreación del objeto tomado. En esta etapa es esencial la toma fotográfica detallada
para la obtención de la textura y detalles importante del objeto o pieza arqueológicas
36
Figura 13
Capturas fotográficas
Nota: Figura Antropomorfo
Nota: Capturas fotográficas del objeto
Fotografías y muestras tomadas de la sala de exhibición arqueológica de la PUCESE
Figura 14
Modelado 3d a partir de fotografías
Nota: Interpretación Fotográfica
3.1.2 Selección de herramientas
En esta fase se aprecia el método de trabajo y la vinculación que existe con las
herramientas tanto como el modelado y la reconstrucción para alcanzar con el objetivo
de una reconstrucción de carácter tridimensional a piezas arqueológicas.
Para el desarrollo del mismo se va a utilizar de software especializados ya estudiados tal
como el autodesk 123d catch para combinar y convertir datos fotográficos a datos
37
tridimensionales, igual para esculpir, texturizar y reconstruir objeto previamente
convertido en datos tridimensionales está el Autodesk Mudbox y por último el
Autodesk 3ds max como motor final en la entrega de la información procesada atreves
del render final integrando de manera eficiente los softwares.
Figura 15
Selección de herramientas
Nota: Integración de software
3.2 Metodología para la elaboración y construcción de modelos 3D
3.2.1 Creación del modelo 3D a partir de fotografías
Recolectada todas imágenes se empieza a generar el modelado del objeto, para lo que es
necesario, se abre el programa, y se selecciona la opción Create a New Capture. (Figura
16). En seguida, el programa indica que el usuario debe identificarse, por lo que se
utiliza una cuenta de Autodesk creada con anticipación.
38
Figura 16
Interfaz Autodesk 123D catch
Nota: Inicio de creación de nueva captura
El programa pedirá la selección el conjunto de fotografías tomadas del objeto (Figura
17), tomando en cuenta que es necesario utilizar fotografías suficientes para cubrir el
objeto en su totalidad con respecto a los diversos ángulos de toma y que de esta forma el
proceso sea eficaz.
Figura 17
Create Project
Nota: Selección de fotos de la pieza arqueológica
39
Seleccionamos la opción Create Project para que el programa empiece a interpretar
cada una de las fotografías y las prepare para la generación del modelado 3D. (Figura
18).
Figura 18
Generación de modelado
Nota: Creación de Proyecto
Puede tardar la interpretación de las fotografías varios minutos, pero antes, aparecerá
una ventana con algunos campos a llenar con los datos del proyecto (Nombre, email,
etiquetas, categoría en la que se puede incluir el modelo y una descripción del objeto).
(Figura 19).
40
Figura 19
Datos del proyecto
Nota: Datos del Proyecto
A partir de aquello se da clic en create para que el software inicie con el proceso de
interpretación de las fotografías seleccionadas
Figura 20
Nota: Creación de la captura
41
Empezara el processing, en este paso se tardará dependiendo el numero de fotografía, el
programa lo interpreta como Upload Photos. (Figura 21, 22).
Figura 21
Nota: Proceso Upload Photos 35%
Figura 22
Nota: Proceso Upload Photos 87%
Al terminar el Upload Photos de procesar, enseguida pasa a la creación del modelado
llamado Create Capture. Así mismo toma un tiempo. (Figura 23, 24).
42
Figura 23
Nota: Proceso Create Capture 12%
Figura 24
Nota: Proceso Create Capture 90%
Finalmente se presenta el modelado 3D interpretado a partir de los distintos angulos de
tomas de las fotografías a la pieza arqueológica. (Figura 25).
43
Figura 25
Nota: Modelado 3D de pieza arqueológica
Para completar la primera etapa del proyecto se elimina lo que no se utilizará como es la
base donde reposa el modelado 3D, para esto se utiliza el Lasso Selection. (Figura 26).
Figura 26: Eliminación de elementos por Lasso Selection
44
Se tiene un modelado 3D limpio listo para su importación al siguiente software. (Figura
27).
Fig. 27: Modelado 3D limpio
Para su exportación se va al menú y se selecciona File y siguiente clic en Export
Capture As…(Figura 28).
45
Figura 28
Nota: Export Capture As (exportación del modelo)
Se abrirá una nueva ventana donde se elige el formato adecuado para su importación al
siguiente software. El formato es Autodesk FBX (fbx) y luego se presiona Ok. (Figura
29).
Figura 29
Nota: Exportación con extensión (fbx)
46
3.2.2 Corrección y reconstrucción de Pieza Arqueológica
Pasos:
Ejecutar el programa Autodesk Mudbox
Figura 30
Interfaz Mudbox
Nota: Ejecutando MudBox
Se abrirá el programa seguido de una pestaña de inicio rápido donde existen varias
opciones desde un pequeño tutorial hasta empezar a esculpir un modelo estándar, paso
seguido se elige Open File.
Figura 31
Espacio de trabajo
Nota: Empezar a esculpir un modelo estándar
47
Por otra parte, se abrirá una solapa de Windows donde normalmente el archivo a
importar se encuentra alojado en la ruta user/Imágenes/Nombre de carpeta donde están
las fotografías utilizadas por 123d catch/Nombre de archivo con la extensión. (. fbx).
Ubicado el archivo lo siguiente es dar clic en abrir.
Figura 32
Ventana de importación
Nota:Ubicación del archivo .fbx
Importado el archivo con éxito se mostrará el modelado 3D de la pieza arqueológica
para poder manipular tanto en corrección como en reconstrucción.
48
Figura 33
Se identifica las partes de la pieza arqueologica a manipular o a corregir.
Figura 35
49
Para su reconstrucción y correción tanto desde el modelado inicial como de la pieza
arqueologica directamente se utiliza la herramienta de Sculpt, para esto lo primero es ir
a “Layers” y seleccinar “Sculpt” y crearemos una nueva capa/layer haciendo clic en
“New layer”, inmediatamente aparecera la capa creada donde en está se haran las
modificaciones al objeto.
Figura 36
Luego se trabaja con las herramientas del “Sculp tools”, para crear alguna
modificación
Figura 37 Herramientas Sculp tools
La herramienta Sculp se aplicará en los orificios de la pieza arqueológica con el objetivo
de reparar y reconstruir en aquellos desperfectos
50
Figura 38
La herramienta Sculp
Al momento de esculpir dentro de los orificios en el objeto se creará una especie de
relleno que, al verlo de otro alguno sobresalen de la pieza dando una apariencia brusta y
disforme
Figura 39
La herramienta Sculp
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Para esa forma brusca se utilizará la herramienta “Smooth”
Figura 40
La herramienta Smooth
La función del “Smooth” es suavizar esa parte brusta en los orificios, compactando con
la forma espaldar del objeto o pieza arqueológica
Se observa de otro ángulo que el relleno se compactó con la pieza al aplicar el Smooth
52
Para modificar el color y la textura del objeto utilizamos la herramienta “Paint” en el
menú “Layers”, creando como el paso anterior una nueva capa
Si de modificar el color y textura se trata se utilizará las herramientas encontradas en
menú “Paint Tools”
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Para este proceso de recuperación de textura se requiere utilizar la herramienta “Clone”,
como su nombre lo indica sirve para clonar una textura o color seleccionado del
modelo.
Lo siguiente es seleccionar la herramienta “Clone”, luego de ello manteniendo
presionada la tecla Ctrl seleccionamos directamente a la pieza arqueológica la textura a
clonar
Ya tomada la textura se deja de matener presionado la tecla Ctrl. Como si se tratara de
pintar con un pincel aplicamos en el área a trabajar
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Con la reconstrucción lista al modelado u objeto, finalmente se enviará a Autodesk 3ds
Max. Haciendo clic en “File” se abrirá un menú desplegable y se elige la opción “Send
to 3ds Max”, se abrira un segundo menú desplegable y hacer clic en “Add Selected to
Current Scene”
55
3.2.3 Renderizado final y presentación de modelado 3D
Pasos:
Previamente se tendrá abierto el programa Autodesk 3Ds Max, para que
automáticamente el modelado trabajado en Autodesk Mudbox aparezca en la plataforma
mencionada.
Se realiza los últimos detalles de presentación de la pieza arqueológica, se inicia
creando una base para nuestro objeto. Los siguiente es:
Crear un cilindro desde el panel de comando haciendo clic en “Create”, luego en
“Cylinder”.
Extruír el cilindro a un tamaño adecuado.
Aumentar los segmentos al cilindro para mayor redondez desde “Height
Segments”.
Modificar, crear y aplicar una textura de madera desde “Material Editor”
presionando la tecla “M”.
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Desde la barra de herramienta se selecciona “Rendering” luego clic en “Render Setup”
brevemente aparece una ventana donde se puede manipular los parámetros para el
render del objeto
Se elige los parametros adecuados y por ultimo hacer clic en “Render”
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El resultado final:
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59
3.3 Discusión
Toda investigación tiene como finalidad resolver un problema o fenómeno a través del
desarrollo y aplicación de técnicas, instrumentos, métodos y demás procedimientos
necesarios que permitan la obtención de una solución.
Este estudio, de fácil comprensión, sirve de ayuda a quien en el futuro realicen estudios
similares, quedando por otro lado abierto a comparaciones, y al análisis de nuevas
variables, que serían necesarias de estudiar porque cada vez la tecnología avanza más.
La actual investigación se presenta como innovadora y actual, porque hasta el momento
no se han encontrado en la ciudad estudios de estas características.
Se tomó como referencia el trabajo desarrollado por Muñiz, resaltando que aparecieron
notables similitud y diferencias. En su estudio se indica que el proceso de diseño
asistido por computadora para la reconstrucción de modelos sólidos es un paso vital,
pero se diferencia con respecto al presente en que aplica en el campo visual del diseño
gráfico haciendo un estudio de campo referente al entorno.
Entre las principales similitudes se puede mencionar que el proceso de obtener un
objeto tridimensional a partir de imágenes 2D es lo que se llama en esta investigación
como reconstrucción 3D, aunque obtener un objeto en 3D es un proceso que no tiene
complicidad, en cambio el proceso inverso y reconstrucción de piezas arqueológicas
llega a ser algo implícita y complicada.
Por otro lado, en la selección de herramientas de modelado 3D concuerda con el
software Autodeesk 3ds max seleccionado para este tipo de procesos, que se va a aplicar
en las piezas arqueológicas para su reconstrucción tridimensional, lo contrario pasa con
los softwares Autodesk Mudbox y 123D catch, que para el actual estudio se analizaron
por su compatibilidad y facilidad de uso de toda su interfaz.
Se seleccionó para modelado y reconstrucción Autodesk 3ds max, evaluando
parámetros tales como sistema operativo, aplicabilidad, características, usabilidad y
compatibilidad con otros programas.
Las diferencias encontradas en diversos estudios mencionan que no todas las
reconstrucciones tridimensionales se basan en datos aritméticos o ecuaciones
matemáticas, más bien en el campo o entorno donde se realiza el estudio. Muchas de
ellas necesitan de mayor compresibilidad para su interpretación y su realización. Éste es
el caso de Muñiz con la Reconstrucción de modelos sólidos 3D a partir de vistas
ortográficas 2D utilizando técnicas de combinación de cuerpos elementales.
Como existen trabajos complejos, se planteó una guía metodológica para la
reconstrucción tridimensional de piezas arqueológicas, donde como toda guía se
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analicen paso por paso, facilitando su comprensión y su aplicación en el entorno del
diseño gráfico.
Es necesario tomar en cuenta lo anunciado por Fernández sobre el modelado, que habla
de la creación de personajes, objetos y escenas que los cineastas utilizan, tanto para las
películas de animación como para los efectos especiales de acción en vivo, dando
validez a lo antes mencionado por Muñiz.
Se comparan dos parámetros en las herramientas 3D, el modelado y la facilidad de uso.
Se llega a la conclusión de que los programas Autodesk 3Ds Max y Autodesk Maya son
los mejores para animación. Para el parámetro de facilidad de uso, resultan ser los
programas Cinema 4D y Autodesk Maya. El programa Blender no tiene mucha
aceptación ni para modelado ni en la facilidad de uso, debido al difícil manejo del
teclado, y a que éste no es estándar. En cuanto a parámetros secundarios, como la
animación, porque requiere de plugings, que cambian en cada versión que aparece. El
programa 3Ds Max muestra una desventaja que se nota también en la facilidad de uso.
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3.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Se logró afianzar a una técnica moderna gracias al fácil acceso de información,
tanto en software como la investigación de campo de la cultura Tolita quedando
como resultado un proyecto novedoso y a la vez aplicable.
El estudio de conceptos, técnicas, principios y leyes referente al diseño gráfico
ordena y da pautas para un mayor control, pudiendo llevar y aplicar en cada
circunstancia que lo amerite, en este caso concentro en la investigación
realizada, partiendo desde cero hasta llegar a lo que se pretende realizar.
Se dio a conocer nuevas herramientas aplicativas referente al modelado y diseño
3D, como el Autodesk 123d catch y el Autodesk Mudbox, realizando el estudio
de cada uno de ellos, y haciendo referencia a parámetros como sistema
operativo, precio, características, facilidad de uso y sus ventajas. El análisis y
estudio breve de ellas otorga una ventaja importante en la investigación, que es
la compatibilidad que existen entre estos softwares.
Se aplicó una metodología con el fin de modelar y reconstruir objetos en tercera
dimensión, de forma fiable y con fácil acceso. Ya que esta lleva un orden y
establece un objetivo clave, planteado desde un principio en la investigación.
El modelo creado en Autodesk 123d catch pasando por Autodesk Mudbox y
terminando en 3ds Max no tuvo ningún inconveniente al momento de su
importación, ya que como ya se ha mencionado son totalmente compatibles,
alcanzando el objetivo de la reconstrucción basada en modelados 3d.
La reconstrucción de piezas arqueológicas a partir del modelado 3D, es
importante porque puede ser utilizado como herramienta para estudiantes de la
carrera de Diseño Gráfico, facilitando su recopilación de información digital, y
siendo a la vez manipulable para fines de apoyo en exposiciones digitales tales
como infografías, e incluso llegar al sector del merchandising y de la publicidad
con múltiples alternativas, como por ejemplo: una pieza arqueológica es ilegal
de vender porque es un patrimonio cultural, en cambio aplicando la tecnología
revolucionaria de la impresora 3D se puede crear replicas.
La reconstrucción 3D a través de modelados, permitirá diseñar llaveros, adornos
del hogar en general, marcos de fotos en los que aparezcan obras de gran valor
artístico, a las cuales no podrías tener acceso por su valor o por estar penado.
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Recomendaciones
Se requiere de la disponibilidad de la sala de exhibición arqueológica para
futuros proyectos, ya que son escasas las piezas para su manipulación.
Innovar con soluciones que posibiliten la participación más activa de
estudiantes y personas en general que asistan con mayor concurrencia a la
sala de exhibición arqueológica de la Pontificia Universidad Católica del
Ecuador Sede Esmeraldas.
Es recomendable utilizar las distintas herramientas de Autodesk tales como:
123d catch, Mudbox y 3ds max para la creación de modelados,
reconstrucciones y animaciones 3D, que por sus características son de fácil
acceso, y que ayudan al trabajo del diseñador gráfico en sus distintas áreas.
Es importante reforzar el aprendizaje en la carrera de Diseño Gráfico en el
área del modelado 3D con varias herramientas y softwares que ayuden a
obtener un progreso optimo en esta área.
La actual metodología debe dar paso a futuros proyectos relacionados con la
investigación de la reconstrucción de objetos a partir de modelas 3D.
Es necesario crear un banco de modelos 3D de las piezas arqueológicas más relevantes
que posee la institución, como recurso a respaldos de información digital, para
salvaguardar el patrimonio cultural de la Tolita.
63
CAPITULO IV
4. REFERENCIAS
4.1 Bibliografía
Cabezas, R. (2009). Análisis comparativo entre el diseño iconográfico
andino precolombino y actual del Ecuador con el Perú y Bolivia.
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Valdez, F., y Diego, V. (1992). Signos Amerindios. Quito: Colibrí.
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Ecuador. Quito: Nuevo Arte.
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Casa de Colón de Las Palmas, María Emelina Martín Acosta, Ángel
Sanz Tapia, Fundación Cristóbal Gabarrón (2008). Cultura Tolita:
arqueología prehispánica de Ecuador
Costanza Di Capua (2002). DE LA IMAGEN AL ICONO, Estudios de
Arqueología e Historia del Ecuador
64
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históricas y filosóficas. México: Trillas.
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Hothersall, D. (1997). Historia de la psicología. México: Mc Grau Hill.
William F. Ritchey (2006). Fotografía: La búsqueda de fotos llamativas,
impactantes y comunicativas.
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Antonio Colmenar, Pablo Losada, Francisco Mur, Manuel
Alonso, Juan Peire (2009). Sistemas Multimedias: Análisis, diseño
y evaluación, p.p 78 – 84
Lorenzo J. Muñiz Márquez. Reconstrucción de modelos sólidos 3D a
partir de vistas ortográficas 2D utilizando técnicas de
combinación de cuerpos elementales. Recuperado de
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Fernández, M. (2011). “Modelado, texturizado y ajuste de malla”.
Madrid: E-Archivos Universidad Carlos III de Madrid.
VON KOENIGSMARCK, A., (2008). Creación Y Modelado De
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3D. Recuperado de http://www.autodesk.com/products/3ds-
max/features/3d-modeling-and-texturing
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